3. Связь между параметрами изотермического процесса определяется законом Бойля — Мариотта

4. Так как Т₁ =Т₂, изменение внутренней энергии газа в изотермическом процессе равно нулю

и₂-и₁=о.

5. Совершенная 1 кг газа работа в изотермическом процессе, с учетом того что RT = const, определяется следующим образом:

^v>

Пользуясь законом Бойля — Мариотта, получим

Для произвольной массы рабочего тела уравнение работы примет вид

Графически в р—-диаграмме работа в процессе 1—2 (см. рис. 1.8) определяется площадью под изотермой.

6. Теплота, участвующая в изотермическом процессе, определяется соотношением

Это означает, что вся подведенная в изотермическом процессе теплота расходуется на совершение работы.

Адиабатный процесс

1. Уравнение адиабатного процесса имеет вид

pv^k = const,

где показатель адиабаты для идеального газа

2. Графически адиабатный процесс на р—v-диаграмме изображается неравнобокой гиперболой, называемой адиабатой (рис. 1.9). Адиабата круче изотермы, так как к > 1.

Рисунок 1.9 Адиабатный процесс

3. Связь между параметрами процесса определяем, используя уравнение адиабаты pv^k = const и уравнение состояния газа pv=RT:

4. Изменение внутренней энергии для m кг вещества определяется по формуле

5. Работа в адиабатном процессе, совершенная 1 кг газа, может быть определена из уравнения первого закона термодинамики

Так как в адиабатном процессе q = 0, то |

т.е. работа расширения в адиабатном процессе совершается за счет уменьшения внутренней энергии газа.

6. Адиабатный процесс протекает без подвода теплоты, следовательно, Q = 0.

Политропный процесс

1. Уравнение политропного процесса имеет вид

pvⁿ = const, (1.17)

где n — показатель политропы, который изменяется для разных процессов от 0 до ±.

Рассмотренные ранее процессы являются частными случаями политропных процессов (рис. 1.10):

если n= к, то pv^k = const — адиабатный процесс; если n = 1, то

pv = const — изотермический процесс; если n = 0, то pv° =p= const — изобарный процесс;

если n= ±, то представив pvⁿ = const как p^1/n ^v = const, имеем

— изохорный процесс.

Рис. 1.10. Совмещенный график процессов изменения состояния газов на p-v-диаграмме

Показатель изотропы п можно определить, если известны два состояния в политропном процессе

(1.18)

2. Графическое изображение политропного процесса в р-v-диаграмме имеет вид кривой, которая называется политропой.

3 Соотношение параметров данного процесса можно получить, заменив в уравнениях адиабатного процесса показатель степени к на показатель п:

4.Изменение внутренней энергии в политропном процессе для произвольной массы вещества определяется по формуле

5. Работа изменения объема в политропном процессе для 1 кг рабочего тела равна

или, учитывая уравнение состояния Клапейрона,

Для произвольной массы газа

6.Количество теплоты в политропном процессе для m кг вещества определяется выражением, полученным в соответствии с первым законом термодинамики